【精品解析】北京市西城区2025-2026学年第一学期九年级期末物理试题

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北京市西城区2025-2026学年第一学期九年级期末物理试题
1.(2026九上·西城期末)在国际单位制中,电能的单位是
A.安培(A) B.欧姆(Ω) C.焦耳(J) D.瓦特(W)
2.(2026九上·西城期末)下列物品中,通常情况下属于导体的是
A.陶瓷盘子 B.金属勺子 C.木制筷子 D.塑料铲子
3.(2026九上·西城期末)如图所示的四个用电器中,主要利用电流热效应工作的是
A.电熨斗 B.电视机 C.吸尘器 D.计算器
4.(2026九上·西城期末)如图所示,是汽油机工作过程中四个冲程的示意图,其中表示做功冲程的是
A. B.
C. D.
5.(2026九上·西城期末)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是
A.接在一个插线板上的多个大功率用电器能同时使用
B.空气开关“跳闸”说明电路中一定发生了短路
C.空气开关应只安装在中性线(俗称零线)上
D.不能在高压输电线的附近玩耍
6.(2026九上·西城期末)如图所示的实例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是
A.压缩空气
B.搓手取暖
C.给水加热
D.钻木取火
7.(2026九上·西城期末)北京的冬天非常干燥,穿着化纤类衣服的人触碰金属门把手时,常会有“触电”的感觉。为了防止这种“触电”,可以手握金属钥匙去接触墙壁或金属等释放电荷。下列说法正确的是
A.人体带“静电”,是因为摩擦创造了电荷
B.若人体带了负电荷,是因为人体失去部分电子
C.若人体带负电荷,释放电荷时,电流的方向是从人体流向墙壁或金属
D.人体触碰金属门把手发生“触电”,是因为人体与门把手间有电荷做定向移动
8.(2026九上·西城期末)在试管内装些水,用橡皮塞塞住管口,用酒精灯给试管中的水加热一段时间,橡皮塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是
A.橡皮塞被推出的过程中,管内水蒸气的内能增加
B.橡皮塞被推出,是由于管口“白气”对橡皮塞做功
C.酒精燃烧放出的热量全部被试管中的水吸收
D.酒精灯中酒精的质量减少,它的热值不变
9.(2026九上·西城期末)如图所示的电路中,将开关S闭合,规格不同的灯L1和L2均发光。下列说法正确的是
A.灯L1与灯L2的亮度一定相同
B.灯L1与灯L2的电功率一定相等
C.灯L1与灯L2两端的电压一定相等
D.通过灯L1与灯L2的电流一定相等
10.(2026九上·西城期末)关于温度、内能和热量,下列说法中正确的是
A.两杯水温度相同,它们的内能一定相同
B.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
C.冰在熔化过程中,内能增加而温度保持不变
D.刚烧开的水很烫,是因为此时水含有的热量较多
11.(2026九上·西城期末)小林随父母外出旅游度假入住酒店时,发现该酒店安装了智能家居系统。当发出语音“你好,小度,请开灯”,照明灯就会亮起;当发出语音“你好,小度,请拉开窗帘”,电动机就工作拉开窗帘。若只发出语音“请开灯”或者“请拉开窗帘”,房间内的控制系统并不响应。小林根据上述情况设计了下图所示的四个简化模拟电路图,其中符合要求的是
A. B.
C. D.
12.(2026九上·西城期末)在如图所示的家庭电路中,开关闭合后灯泡不亮,用测电笔分别接触a、b、c、d四处时,测电笔氖管均发光。则电路中的故障可能是
A.中性线某处断路 B.相线某处断路
C.灯泡断路 D.开关短路
13.(2026九上·西城期末) 将标有“220V40W”的灯泡L1与标有“220V60W”的灯泡L2串联后接到220V的电路中,两灯的功率分别为P1和P2;若将L1和L2并联后接到220V的电路中,两灯的功率分别为P3和P4。若两灯丝的电阻值保持不变,则下列判断正确的是
A. B.
C. D.
14.(2026九上·西城期末)小强要制作一个简易调光台灯,他准备了电压恒为3V的移动电源,规格为“2.5V0.3A”的小灯泡作为光源,一个阻值为1Ω的定值电阻作为保护电阻,四个最大阻值不同的机械式电位器,一个开关、导线若干。若已知小灯泡微亮时,其两端电压为0.5V,通过的电流为0.2A。为了在调节电位器旋钮过程中,小灯泡能从微亮逐渐变为正常发光,则小强应从以下四个电位器中挑选哪个串联在电路中最合适
A.0~5Ω B.0~12Ω C.0~50Ω D.0~100Ω
15.(2026九上·西城期末)如图所示,是小娟设计的一款炒菜机模型的简化电路图,它可以实现常温翻炒、大火翻炒、小火焖煮和大火焖煮四种工作模式,当电动机工作时,可以实现翻炒。电动机上标有“6V3W”的字样且通电后能正常工作,R1、R2为阻值相等的发热电阻,四种工作模式中电流表最大示数为1.5A。下列说法正确的是
A.开关S与1、2触点接触时,炒菜机为大火焖煮模式
B.炒菜机处于常温翻炒与大火焖煮模式时,电流表示数之比为2:1
C.炒菜机处于小火焖煮与大火焖煮模式时,电路的电功率之比为1:4
D.炒菜机处于大火焖煮模式时,该电路在 1min 内产生的热量为360J
16.(2026九上·西城期末)下列说法中正确的是
A.燃料的热值越大,它完全燃烧时放出的热量越多
B.在一定条件下,不同形式的能量可以相互转化
C.热机效率越高,燃料完全燃烧放出热量越多
D.通常蒸汽机的效率比内燃机的效率低
17.(2026九上·西城期末)如图所示是小丽做的四个实验,下列说法中正确的是
A.将两个铅柱紧压在一起,下面挂20kg的重物都不能拉开,这说明分子之间存在引力
B.推倒第一块小木板会产生连锁反应,使最后的大木板被推倒,由此说明能量不守恒
C.抽掉玻璃板,两瓶气体逐渐混合,颜色变得均匀,这是由于气体分子在重力作用下运动
D.简易汽轮机的扇叶能转动起来,是由于易拉罐中的水被加热,喷出的蒸汽对扇叶做功
18.(2026九上·西城期末)下列说法中正确的是
A.电路两端有电压,电路中可能没有电流
B.导体电阻的大小与通过该导体的电流大小无关
C.电阻丝的实际功率越大,电流通过它做功就越快
D.额定功率相同的两个用电器,工作相同时间所消耗的电能相同
19.(2026九上·西城期末)在两个相同的烧杯中分别装有质量相同的两种液体 A、B,用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B,电加热器的额定功率.P 甲> Pz,它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失,下列说法中正确的是
A.相同时间内,液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量
B.相同时间内,甲电加热器消耗的电能比乙电加热器少
C.电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值
D.液体A的比热容大于液体B的比热容
20.(2026九上·西城期末)如图甲所示电路中,电源两端的电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端的过程中,电流表的示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。当滑动变阻器的滑片 P在最左端时,小灯泡恰好正常发光。下列说法中正确的是
A.定值电阻R0的阻值为10Ω B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.小灯泡的电功率变化量为0.9W D.电路的总电功率变化量为3W
21.(2026九上·西城期末)
(1)图甲所示的电阻箱的示数为   Ω。
(2)小华家12月的月初、月末电能表示数图乙所示,若每度电的费用是0.5元,则他家12月的电费为   元。
(3)请将图丙中的电灯和开关接入家庭电路中   。
22.(2026九上·西城期末)请根据如图所示的实验,回答下列问题:
(1)在图甲所示的实验中,把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计的示数。然后使玻璃板水平接触水面,稍用力向上拉玻璃板,测力计示数会   (选填“变大”或“变小”),这是由于 。   
(2)在图乙所示的实验中,红墨水在热水中比在冷水中扩散得更快,这说明   。
23.(2026九上·西城期末)如图所示,为一身高测量仪的电路图,当方框A中为   ,方框B中为   时,被测人身高变高时电表的示数增大。(选填“电流表”、“电压表”或“定值电阻”)
24.(2026九上·西城期末)在烧杯中加入盐水,将锌片和铜片部分浸入盐水中,制成一个自制电池。用电压表测量该自制电池的电压,如图所示。该电池的负极是   (选填“锌片”或“铜片”)。若将两个相同的该款自制电池串联后,用电压表测量两端电压,电压表的示数会   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
25.(2026九上·西城期末)如图所示电路中,闭合开关后小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热,发现小灯泡会变暗。请你根据该实验现象,提出一个可探究的科学问题:   
26.(2026九上·西城期末)实验桌上备有如图所示的实验器材,其中四根电阻丝的长度、横截面积和材料标注如图,请回答下列问题:
(1)探究导体电阻大小跟导体横截面积是否有关,应选用1号和   号电阻丝。
(2)将3、4号电阻丝分别接入电路中,接入   号电阻丝时电流表的示数较大。
27.(2026九上·西城期末)如图甲所示,是小慧连接的探究“并联电路中电流关系”实物电路。
(1)请你根据实物电路画出对应的电路图   。
(2)闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示,则通过小灯泡L1的电流为   A,通过小灯泡L2的电流为   A。
28.(2026九上·西城期末)小亮和小乐做探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”的实验。
(1)小亮连接的实物电路如图所示,小乐指出小亮连接的电路有一处错误,若闭合开关S,则电路中   表会无示数。请你在错接的导线上画“×”,然后用笔画线代替导线,画出正确接线   。
(2)小亮改正了电路的错误连接后,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到   端(选填“A”或“B”)。
(3)实验过程中,若要增大电阻R 两端的电压,应将   。
(4)小亮经多次实验得到如下表所示的实验数据,通过分析发现通过导体的电流与导体两端电压的比值   ,由此可得出实验结论:   。
U/V 0.5 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
I/A 0.10 0.16 0.24 0.32 0.40 0.48
29.(2026九上·西城期末)小萱想探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关。她连接了如图甲所示的电路。在图甲、乙中有A、B、C三个相同的透明容器,其中密封着等量的空气,三个容器中都有一根电阻丝,电阻丝的阻值分别为5Ω、10Ω和5Ω。在C容器外部有一根15Ω的电阻丝和透明容器内5Ω的电阻丝并联。
(1)此实验通过   反映电流通过导体产生热量的多少。
(2)小萱利用图甲所示电路进行实验,通电一定时间后,观察发现   。经过大量实验可得到结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,   。
(3)若想探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关,可以用图乙的装置替换图甲中   (选填“A”或“B”)密封容器进行实验。实验时,在C容器外部并联15Ω的电阻丝的作用是   。
30.(2026九上·西城期末)小京想测量一只额定电压为U1的小灯泡正常发光时的电阻,但发现实验桌上没有电流表。于是他利用已有的器材,及阻值为R0的定值电阻,设计了如图所示的电路。
(1)请补充主要实验步骤;
①按电路图连接电路,只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使   ;
②   (选填“向右调节滑片”“向左调节滑片”或“保持滑片的位置不变”),只闭合开关   ,读出电压表的示数为U2。
(2)请用U1、U2和R0表示小灯泡正常发光时的电阻    
31.(2026九上·西城期末)小明利用如图所示装置做“比较不同物质吸热的情况”的实验。
(1)用两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较   (选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较物质吸收热量的多少。
(2)将质量相等的甲、乙两种液体分别倒入烧杯中,用相同规格的电加热器加热,当它们吸收相同热量时,通过比较   (选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较不同物质吸热能力的强弱。
(3)请你画出该实验的数据记录表   。
(4)根据实验测量的数据绘制出甲、乙两种液体的温度随时间变化图像如丙图所示。若已知在甲、乙两种液体中有一种适合作为汽车冷却剂,你通过分析图像可知:液体   (选填“甲”或“乙”)可以作为汽车冷却剂。
(5)小明认为该实验中的电加热器可以换为酒精灯,然后测量实验中燃烧掉的酒精质量并查出酒精的热值,就能计算出两种液体吸收的热量,进而计算出两种液体的比热容。若按照他的想法进行实验,计算出的液体比热容数值会比真实值   (选填“偏大”或“偏小”)。
32.(2026九上·西城期末)小蕾连接了如图所示的电路,电源两端电压U保持不变,R0为定值电阻,闭合开关S,读出并记录电流表的示数I1。断开开关S,将定值电阻R1更换为不同阻值的定值电阻R2,再次闭合开关S,读出并记录电流表的示数I2,小蕾发现I1<I2.请你画等效电路图丙利用所学知识分析说明电阻R1和电阻R2的大小关系。
33.(2026九上·西城期末)请阅读《人形机器人》并回答。
人形机器人
2025年8月8日至12日,世界机器人大会于北京举办,此次大会汇聚全球超200家企业的1500多件展品,其中人形机器人整机企业有50家参展,为同类展会之最。
如图所示为一款国产人形机器人,其身高1.32m,折叠后仅0.69m,它的质量(含电池)为36kg,电池容量为9000mAh,额定电压为60V。该款机器人采用中空关节走线技术,避免了外置线缆的杂乱感,设计兼顾结构稳定性和便携性;它拥有23个关节,手指灵巧、膝关节强健,每个动作都模拟人类自然姿态。它的驱动电机将电能转化为机械能的效率为60%,使它最快行走速度为2m/s。它的外壳使用PEEK材料,具有耐高温、耐化学药品腐蚀等能力。它还搭载了高算力模组,配合深度相机与3D激光雷达,实现360°环境感知,能精准识别障碍物、规划路径,并分辨家庭成员面部表情。它具备语音交互功能,结合麦克风阵列与降噪技术,语音交互流畅。
在不远的未来,人形机器人将在家庭生活辅助、工业生产协同、公共服务拓展、危险区域救援等领域给我们的生产生活带来更多便利。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)人形机器人行走过程中将电能转化为   。
(2)该款机器人充满电时,电池具有的总电能为    J。
(3)若该机器人以最大速度做匀速直线运动时,它的机械功率为 360W,此时驱动电机消耗电能的功率为   W,它的工作电流是   A。
34.(2026九上·西城期末)如图甲所示,是小亮为测量击打力而设计的简易模拟电路图,闭合开关S,当击打压力应变片 R 时,可以通过电流表的示数来反映击打力的大小。已知电源两端电压为 24V且保持不变,定值电阻R0的阻值为20Ω,电流表的量程为0~0.6A,压力应变片R的电阻值与击打力 F的关系如图乙所示。求:
(1)当小亮用1000N的力击打压力应变片R时,电流表的示数。
(2)在保证电路元件安全的情况下,该电路能测量的最大击打力。
(3)为使该电路能测量3000N的击打力,需要对小亮的设计进行改进。在不改变电路连接方式、电流表的量程及压力应变片R的情况下,请你通过计算提出一种合理的改进建议。
35.(2026九上·西城期末)如图所示的实物电路中,电源两端电压U保持不变,小灯泡L标有“6V3W”字样,且灯丝电阻不变。当三个开关都闭合时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.8A;当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于某点时,其电功率为P,并且恰好与此时小灯泡的电功率PL相等。
(1)请画出相关的等效电路图。
(2)求定值电阻R的阻值。
(3)求小灯泡的电功率PL。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;电阻;电功及电功的实质;电功率
【解析】【解答】 解:在国际单位制中,电流的单位是安培(A),电阻的单位是欧姆(Ω),电能的单位是焦耳(J),功率的单位是瓦特(W)。故ABD错误,C正确。
故选:C。
【分析】 安培(A)是电流的单位,欧姆(Ω)是电阻的单位,焦耳(J)是功和能的单位,瓦特(W)是功率的单位。
2.【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】 解:A、陶瓷盘子不容易导电,属于绝缘体;
B、金属勺子容易导电,属于导体;
C、木质筷子不容易导电,属于绝缘体;
D、塑料杯子不容易导电,属于绝缘体。
故选:B。
【分析】根据导体和绝缘体的定义进行判断:容易导电的物体是导体;不容易导电的物体是绝缘体。
3.【答案】A
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】 解:A、电熨斗工作时主要把电能转化为内能,是利用了电流的热效应来工作的,故A符合题意;
BD、电视机、计算器工作时主要把电能转化为光能和声能,不是利用电流热效应工作的,故BD不符合题意;
C、吸尘器工作时,主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意。
故选:A。
【分析】 电流的热效应就是把电能转化为内能,可从能量转化的角度分析哪一用电器是利用了电流的热效应。
4.【答案】B
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】 解:A、进气门开启,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意;
B、两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;
C、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意;
D、排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意。
故选:B。
【分析】判断汽油机的四个冲程,先看进气门和排气门的关闭情况,进气门打开的是吸气冲程,排气门打开的是排气冲程,进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程;活塞上行为压缩冲程和排气冲程;活塞下行为吸气冲程和做功冲程。
5.【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析;家庭电路电流过大的原因;安全用电原则
【解析】【解答】 解:A、在一个插线板上长时间同时使用多个大功率用电器,很容易造成电路电流过大,引发火灾,故A错误;
B、空气开关跳闸说明电路中的电流过大,这说明电路中可能发生了短路事故,也可能是用电器的总功率过大,故B错误;
C、电灯的开关接在零线上时,更换灯泡时易发生触电事故,因此接在火线上,故C错误;
D、不靠近高压带电体(室外、高压线、变压器旁),不接触低压带电体,因此不能在高压输电线的附近玩耍,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)多个大功率用电器同时使用一个插座,会使干路中的电流过大;
(2)导致电路中电流过大的原因:短路、用电器的总功率过大;
(3)为了安全,控制电灯的开关应安装在火线与灯之间;
(4)不靠近高压带电体(室外、高压线、变压器旁),不接触低压带电体。
6.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】 解:A、压缩空气的过程中,克服空气阻力做功,将机械能转化为内能,是做功改变内能;
B、搓手取暖的过程中,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使手内能增加,温度升高,是做功改变内能;
C、给水加热,水吸收热量,是热传递改变内能;
D、钻木取火,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是做功改变内能;
C与ABD改变物体内能的方式不同,故A符合题意。
故选:C。
【分析】 改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,其中做功过程是能量的转化过程,是机械能和内能相互转化的过程;热传递是内能从高温转移到低温的过程,二者的本质不同。
7.【答案】D
【知识点】两种电荷;电流的方向
【解析】【解答】解:A、摩擦起电的本质是电荷的转移,不是创造电荷,化纤衣服与人体摩擦时,电子发生转移,使人体带电,并非创造了新的电荷,故A错误;
B、人体带负电荷,是因为得到了额外的电子,而不是失去电子,失去电子会带正电,故B错误;
C、电流的方向被定义为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反,当人体带负电时,负电荷(电子)从人体流向墙壁或金属,所以电流的方向是从墙壁或金属流向人体,故C错误;
D、人体触碰金属门把手发生“触电”,是因为人体与门把手之间存在电荷的定向移动,从而产生了瞬间电流,使人有电击感,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)摩擦起电的本质是电荷的转移,不是创造电荷。
(2)物体得到电子带负电,失去电子带正电。
(3)电流的方向被定义为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反。
(4)触电时有瞬间电流通过人体。
8.【答案】D
【知识点】液化及液化放热;做功改变物体内能;燃料的热值
【解析】【解答】 解:AB、塞子被推出的过程中,是试管内水蒸气对橡皮塞做功,将内能转化为塞子增加的机械能,管内水蒸气的内能减小,而管口“白气”是水蒸气液化形成的,故AB错误;
C、酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收,有一部分损失掉了,故C错误;
D、燃料的热值仅与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)当水沸腾时产生大量的水蒸气,试管内的气体压强增大,就会将塞子冲出,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小,转化为塞子的机械能;
(2)酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收;
(3)(4)1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
9.【答案】C
【知识点】电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】 解:AB、从电路图可以看出,电流从电源正极出发,分别经L1和L2回到电源负极,所以灯 L1和 L2是并联的。
亮度由实际功率决定,两灯规格不同,电阻未必相同,并联时电压相等,由可知实际功率不一定相等,亮度不一定相同,故AB错误。
C、并联电路的核心特点就是各支路两端电压相等,且等于电源电压,因此灯L1与灯L2两端的电压一定相等,故C正确。
D、电压相等但电阻未必相同,由欧姆定律可知,通过两灯的电流不一定相等,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)从电路图可以看出,灯 L1和 L2是并联的。亮度由实际功率决定,两灯规格不同,电阻未必相同,并联时电压相等,由可知实际功率不一定相等,亮度不一定相同。
(2)并联电路各支路两端电压相等,且等于电源电压。
(3)电压相等但电阻未必相同,由欧姆定律可知,通过两灯的电流不一定相等。
10.【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】 解:A、内能与物体的质量、温度、状态有关,两杯水温度相同,质量不一定相同,它们的内能不一定相同,故A错误;
B、物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是有物体对它做了功,故B错误;
C、当冰熔化成水的过程中,状态发生改变,虽然温度不变,但吸收热量,所以内能增加,故C正确;
D、热量是过程量,不能说含有,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)内能与物体的质量、温度、状态有关;
(2)改变物体内能的两种方式:做功和热传递,改变物体内能的两种方法是等效的;
(3)晶体熔化过程中,吸收热量,内能增加,但温度不变;
(4)在热传递过程中物体内能改变的多少叫热量,热量是一个过程量。
11.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 解:根据题意可知,当发出语音“你好,小度,请开灯”(相当于闭合开关),照明灯就会亮起;当发出语音“你好,小度,请拉开窗帘”(相当于闭合开关),电动机就工作拉开窗帘,说明照明灯和电动机能独立工作,是并联的;同时两条支路中均有一个开关单独控制;若只发出语音“请开灯”或者“请拉开窗帘”(相当于开关断开),房间内的控制系统并不响应,说明干路中还有一个开关控制整个电路,故B符合要求,ACD不符合要求。
故选:B。
【分析】 根据题意可知照明灯和电动机的工作关系及连接方式,以及各开关的作用和位置,从而得出符合要求的电路设计。
12.【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】解:开关闭合后发现灯泡不亮,用测电笔分别接触a、b、c、d四处时,测电笔氖管均发光,说明这四处直接或间接与火线接通,所以故障是进户零线断路,故A正确。
故选:A。
【分析】如果测电笔测试家庭电路中所有点时氖管都不发光,则可判断是进户火线断路了;如果电路闭合,但用电器不工作,测电笔测试火线和零线时氖管都发光,则可判断是进户零线断路了。
13.【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】 解:两灯泡的额定电压均为220V,若将L1和L2并联后接到220V的电路中,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,两灯的功率分别为P3=40W和P4=60W,
由可知,两灯泡额定电压相同,L1的额定功率小,电阻大,即R1>R2,
串联电路电流相等,由P=I2R可知,P1>P2,
由串联电路电压规律可知U1<220V,由可知,在灯丝电阻不变时,有P3>P1,
故有P4>P3>P1>P2,故C正确。
故选:C。
【分析】 两灯泡的额定电压相等,若将L1和L2并联后接到220V的电路中,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,可知 P3和P4的值,由可知,两灯泡额定电压相同,L1的额定功率小,电阻大,即R1>R2,由串联电路电流规律和P=I2R可知P1>P2,由串联电路电压规律可知U1<220V,由可知,在灯丝电阻不变时,有P3>P1,即可得到正确选项。
14.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 解:灯泡正常发光时,保护电阻两端电压U0=ILR0=0.3A×1Ω=0.3V,
电位器两端电压U2=U-UL-U0=3V-2.5V-0.3V=0.2V,
电位器接入电路的电阻,
小灯泡微亮时,其两端电压为0.5V,通过的电流为0.2A,
可知电位器两端电压U2'=U-UL-IR0=3V-0.5V-0.2A×1Ω=2.3V,
电位器接入电路的电阻,
由于电位器要求在0.67Ω~11.5Ω范围内调节,A电位器的最大电阻小于11.5Ω,不符合要求,B、C和D电位器的最大阻值大于11.5Ω,都符合要求,B电位器可利用部分大,调节更精细,更经济合算,C和D电位器无效部分较多,调节不精细且不经济合算,故B正确。
故选:B。
【分析】灯泡正常发光时,由欧姆定律得到保护电阻两端电压U0,同串联电路电压规律得到电位器两端电压U2,由欧姆定律得到电位器接入电路的电阻R2,小灯泡微亮时,其两端电压为0.5V,通过的电流为0.2A,由欧姆定律和串联电压规律得到电位器两端电压U2',由欧姆定律得到电位器接入电路的电阻R2',由于电位器要求在0.67Ω~11.5Ω范围内调节,所以0~12Ω的电位器最合适。
15.【答案】C
【知识点】电功的计算;电功率的计算;焦耳定律的应用;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】解:①由电路图知,开关S接1和2时,R1、R2串联,电路电阻最大,电源电压一定,由可知,电路发热功率较小,炒菜机处于小火焖煮模式;
②开关S接2和3时,只有R1连入电路,电路电阻较小,电路发热功率较大,炒菜机处于大火焖煮模式;
③开关S接3和4时,R1与电动机并联,电动机工作,炒菜机处于大火翻炒模式;
④开关S接4和5时,只有电动机连入电路中,炒菜机处于常温翻炒模式;
由题知,电动机上标有“6V 3W”的字样且通电后能正常工作,所以电源电压U=UM=6V;
由P=UI可得,电动机正常工作电流:,
当炒菜机处于大火翻炒模式时,电流表示数最大,即:I=I1+IM=1.5A,则通过R1的电流I1=I-IM=1.5A-0.5A=1A,
由欧姆定律可得:。
A、开关S与1、2触点接触时,炒菜机为小火焖煮模式,故A错误;
B、常温翻炒时,只有电动机工作,电流表示数为0.5A,大火焖煮模式时,只有R1连入电路,电流表示数等于通过R1的电流,为1A,电流表示数之比为0.5A:1A=1:2,故B错误;
C、小火焖煮时,电路的电功率,大火焖煮时,电路的电功率,电路的电功率之比为0.5W:6W=1:12,故C错误;
D、大火焖煮模式时,该电路在1min内产生的热量Q=W'=P't=6W×1×60s=360J,故D正确。
故选:D。
【分析】 根据电路分析开关S接1和2时、接2和3时、接3和4时、接4和5时,电路的连接情况,根据判断炒菜机的工作状态;
根据电动机通电后能正常发光判断电源电压,根据P=UI计算电动机正常工作的电流,由电路中最大电流,根据电路特点计算通过R1的电流,根据计算R1、R2的阻值。
由各种模式的电路连接,根据欧姆定律、电功率和电热计算公式分析判断各选项是否正确。
16.【答案】B,D
【知识点】燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】 解:A.热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时所释放的热量,由Q放=mq可知,燃料燃烧放出的热量不仅与燃料的热值有关,还与燃料的质量有关,因此热值大的燃料并不一定放出的热量多,还要看燃料质量,故A错误;
B.在一定条件下,不同形式的能量可以相互转化,这是能量守恒定律的基本内容之一,能量可以在不同形式之间转化,例如机械能转化为电能、化学能转化为内能等,故B正确;
C.热机效率是指热机将燃料燃烧释放的热量转化为有用功的比例,热机效率高表示转化效率高,但不表示放出热量多,放出热量仍由燃料热值和质量决定,故C错误;
D.蒸汽机由于工作温度较低、能量损失较大,其效率通常低于内燃机,故D正确。
故选:BD。
【分析】 (1)热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时所释放的热量,由Q放=mq可知,燃料燃烧放出的热量不仅与燃料的热值有关,还与燃料的质量有关;
(2)在一定条件下,不同形式的能量可以相互转化;
(3)热机效率是指热机将燃料燃烧释放的热量转化为有用功的比例,热机效率高表示转化效率高;
(4)蒸汽机由于工作温度较低、能量损失较大,其效率通常低于内燃机。
17.【答案】A,D
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒定律;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】 解:A.将两个铅柱紧压在一起,下面挂20kg的重物都不能拉开,这说明分子之间存在引力,故A正确;
B.推倒第一块小木板会产生连锁反应,前一块木板的动能传递给后一块,使后一块获得动能继续运动,直至最后的大木板被推倒,这个实验体现的是“机械能的传递”,并非“能量不守恒”,故B错误;
C.抽掉玻璃板,两瓶气体逐渐混合,颜色变得均匀,这是扩散现象,扩散现象的本质是分子在不停地做无规则运动,与重力无关,故C错误;
D.简易汽轮机的扇叶能转动起来,是由于易拉罐中的水被加热后,喷出的蒸汽对扇叶做功,水蒸气的内能转化为扇叶的机械能,故D正确。
故选:AD。
【分析】 (1)分子之间存在相互作用的引力和斥力,当物体被拉伸时,表现为引力;
(2)“能量守恒”是指能量不会凭空产生或消失,只会从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到其他物体,总量保持不变,所有能量转化的过程都遵循能量守恒定律;
(3)扩散现象说明,分子在不停地做无规则运动;
(4)易拉罐中的水被加热后,喷出的蒸汽对扇叶做功,水蒸气的内能转化为扇叶的机械能,简易汽轮机的扇叶转动起来。
18.【答案】A,B,C
【知识点】电流的形成;电阻;电功率
【解析】【解答】解:A.电路中有持续电流的条件是:电路两端有电压,且电路是闭合的。当电路两端有电压,但电路处于断开状态时,电路中就没有电流,所以电路两端有电压,电路中可能没有电流,故A正确;
B.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过该导体的电流大小以及导体两端的电压大小无关,故B正确;
C.电功率是表示电流做功快慢的物理量,计算公式为,电阻丝的实际功率越大,意味着在单位时间内电流通过它所做的功越多,即电流通过它做功就越快,故C正确;
D.额定功率相同的两个用电器,若它们都在额定电压下工作,则实际功率等于额定功率,由W=Pt可知,工作相同时间所消耗的电能相同;但如果它们实际工作时的电压不同,实际功率就不同,那么工作相同时间所消耗的电能也不同,故D错误。
故选:ABC。
【分析】 (1)电路中有持续电流的条件是:电路两端有电压,且电路是闭合的;
(2)导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过该导体的电流大小以及导体两端的电压大小无关;
(3)电功率是表示电流做功快慢的物理量,电阻丝的实际功率越大,意味着在单位时间内电流通过它所做的功越多,即电流通过它做功就越快;
(4)额定功率相同的两个用电器,若在额定电压下工作,则实际功率等于额定功率,如果它们实际工作时的电压不同,实际功率就不同,根据W=Pt比较用电器工作相同时间所消耗的电能。
19.【答案】C,D
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】 解:AB.额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B,它们均正常工作,则电加热器的实际功率等于额定功率;在加热过程中不计热量损失,A、B液体吸收的热量等于电加热器消耗的电能,由Q吸=W=Pt,P甲>P乙可知,在相同的时间内,甲电加热器消耗的电能比乙电加热器消耗的电能多,甲电加热器放出的热量比乙电加热器放出的热量多,因此液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量,即Q吸A>Q吸B,故AB错误;
C.甲、乙两个电加热器额定电压相同,额定功率P甲>P乙,由公式可得,当电压相同时,功率P越大,电阻R越小,因为P甲>P乙,所以R甲<R乙,即电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值,故C正确;
D.在相同的时间内,液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量,即Q吸A>Q吸B,两种液体A、B质量相同mA=mB,由图像可知,在液体A、B沸腾之前,相同时间内液体A、B升高的温度ΔtA<ΔtB,由可知,cA>cB,所以液体A的比热容大于液体B的比热容,故D正确。
故选:CD。
【分析】 (1)额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B,它们均正常工作,则电加热器的实际功率等于额定功率;已知P甲>P乙,根据W=Pt比较在相同的时间内,甲、乙电加热器消耗的电能多少;
(2)在加热过程中不计热量损失,A、B液体吸收的热量等于电加热器消耗的电能,电加热器额定功率越大,消耗的电能越多,液体吸收的热量就越多,由此进行分析;
(3)甲、乙两个电加热器额定电压相同,由公式可得,当电压相同时,功率P越大,电阻R越小,由此分析电加热器甲、乙的电阻丝阻值大小;
(4)由图可知,在A、B液体沸腾之前,相同的时间内,A、B液体升高的温度ΔtA<ΔtB,由可比较液体A、B的比热容大小。
20.【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】 解:由电路图可知,闭合开关S,滑动变阻器、小灯泡L、定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R0两端的电压,电压表V2测L与R0的总电压。根据串联电路的电压规律可知,电压表V2的示数总大于电压表V1的示数,所以电流表示数与电压表V1的示数关系图像为图乙中的直线,电流表示数与电压表V2的示数关系图像为图乙中的曲线。
A、根据图像数据和欧姆定律可得,定值电阻R0的阻值:,故A正确;
B、滑动变阻器的滑片在最左端时,它接入电路的阻值为零,电路中的电流最大为I大=0.6A,
此时电压表V2测电源电压,由图乙可知,电源电压为U=10V;
滑动变阻器的滑片在最右端时,它接入电路的阻值最大,电路中的电流最小为I小=0.3A,
根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值:,故B正确;
C、根据串联电路的电压规律可知,灯泡两端的最小和最大电压分别为
UL小=U2小-U1小=4V-3V=1V,UL大=U2大-U1大=10V-6V=4V,
则小灯泡的电功率变化量:ΔPL=UL大I大-UL小I小=4V×0.6A-1V×0.3A=2.1W,故C错误;
D、电路的总电功率变化量:ΔP=UΔI=10V×(0.6A-0.3A)=3W,故D正确。
故选:ABD。
【分析】 由电路图可知,闭合开关S,滑动变阻器、小灯泡L、定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R0两端的电压,电压表V2测L与R0的总电压。根据串联电路的电压规律判断电流表示数与两电压表示数关系对应的图像。
(1)根据图像数据和欧姆定律求定值电阻R0的阻值;
(2)滑动变阻器的滑片在最左端时,它接入电路的阻值为零,电路中的电流最大,根据电压表V2的示数可知电源电压;滑动变阻器的滑片在最右端时,它接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,根据串联电路的电压规律和欧姆定律求滑动变阻器的最大阻值;
(3)根据串联电路的电压规律可知灯泡两端的最小和最大电压,根据P=UI求小灯泡的电功率变化量;
(4)根据P=UI求电路的总电功率变化量。
21.【答案】(1)3958
(2)80.05
(3)
【知识点】变阻器及其应用;电能表参数的理解;家庭电路的组成
【解析】【解答】 解:(1)由图甲知,电阻箱的示数为R=3×1000Ω+9×100Ω+5×10Ω+8×1Ω=3958Ω;
(2)小华家12月份共用电:369.42kW h-209.32kW h=160.1kW h,即160.1度;这个月电费是160.1度×0.5元/度=80.05元。
(3)电灯和开关接入家庭电路中,如图所示:
故答案为:(1)3958;(2)80.05;(3)。
【分析】 (1)电阻箱的读数方法是,将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数,然后数值加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值;
(2)本周一中午、上周一中午的电能表示数之差即为本周该同学家消耗的电能,知道电价,可求应交的电费;
(3)家庭电路中,火线电流先通过开关,再进入灯泡,最后回到零线。
22.【答案】(1)变大;玻璃分子和水分子间存在引力
(2)分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】解:(1)由于分子间存在相互作用的引力,所以稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数会变大;
(2)红墨水在热水中比在冷水中扩散得更快,是因为分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
故答案为:(1)变大;分子间存在相互作用的引力;(2)分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
【分析】(1)分子之间存在着相互作用的引力和斥力;
(2)温度越高,分子热运动越剧烈。
23.【答案】电压表;定值电阻
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解:由图可知,A处元件与滑动变阻器并联,应为电压表或定值电阻;B处元件串联在电路中,应为电流表或定值电阻。
若A处为定值电阻、B处为电流表,当被测人身高变高时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的电流变小,即电表的示数减小,不符合题意;
若A处为电压表、B处为定值电阻,当被测人身高变高时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,其两端电压增大,即电压表的示数增大,同时若滑动变阻器接入电路的阻值过小时,可以避免电路中的电流过大而损坏电路,故A中为电压表,B中为定值电阻。
故答案为:电压表;定值电阻。
【分析】 根据电流表和电压表的连接方式判断A处元件类型;为防止电路中的电流过大,B处应串联一个保护电阻。
24.【答案】锌片;变大
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电压表的连接
【解析】【解答】 解:在盐水电池中,较活泼的金属(锌)容易失去电子成为负极,较不活泼的金属(铜)成为正极。电压表正向偏转说明:电压表正接线柱接的是正极(铜片),负接线柱接的是负极(锌片);
串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,若将两个相同的该款自制电池串联后,用电压表测量两端电压,电压表的示数会变大。
故答案为:锌片;变大。
【分析】 根据“电流必须从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出”判断电池的正极。串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
25.【答案】导体的电阻大小与它的温度是否有关
【知识点】电阻;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】解:灯丝材料、长度和横截面积不变,用酒精灯给灯丝加热,发现小灯泡会变暗,说明电路中的电流变小、灯丝的电阻变大,据此可知,该实验可探究的科学问题是导体的电阻与温度是否有关。
故答案为:导体的电阻与温度是否有关。
【分析】 根据导体电阻的影响因素和实验现象得出结论。
26.【答案】(1)3
(2)4
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 解:(1)要探究导体电阻大小跟导体横截面积是否有关,需要控制导体的长度和材料相同,而横截面积不同,所以应选用1号和3号电阻丝;
(2)将3、4号电阻丝分别接入电路,两电阻丝的材料、横截面积相同,长度不同,3号电阻丝的长度长,当材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大,接入3号电阻丝时电流表的示数小,接入4号电阻丝时电流表的示数较大。
故答案为:(1)3;(2)4。
【分析】 (1)影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积以及温度,根据控制变量法的要求,并结合实验目的或实验现象分析答题;
(2)当材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大。
27.【答案】(1)
(2)0.2;0.3
【知识点】根据实物图画电路图;探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】 解:(1)原图中,两灯并联,电流表A2测干路的电流,电流表A1测L2的电流,开关控制整个电路,根据实物图画出对应的电路图,如下所示:
(2)闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示,电流表都选用小量程,分度值为0.02A,则电流表A1和A2的示数分别为0.3A和0.5A,由并联电路电流的规律,通过小灯泡L1的电流为I1=0.5A-0.3A=0.2A;
通过小灯泡L2的电流为0.3A。
故答案为:(1) ;(2)0.2;0.3。
【分析】 (1)分析原实物图两灯的连接及电流表测量的对象,根据实物图画出对应的电路图;
(2)根据电流表都选用小量程确定分度值得出电流表A1和A2的示数,得出L2的电流,由并联电路电流的规律得出通过小灯泡L1的电流。
28.【答案】(1)电压;
(2)A
(3)滑片P应向B端移动
(4)相同;当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压成正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:(1)原电路图中,定值电阻被短路,闭合开关后,电压表没有示数;
应将连接开关与定值电阻的导线连接定值电阻的左端接线柱,电路图如图所示:
(2)闭合开关S前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即A端;
(3)根据串联电路的分压规律,若要增大电阻两端的电压,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,从而减小滑动变阻器分得的电压,则由图甲可知滑片P应向B端移动;
(4)由表中数据可知,当定值电阻两端电压增大为原来的几倍,通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍,,电压与电流的比值时正比,故分析数据后可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为:(1)电压;; (2)A;(3)滑片P应向B端移动;(4)相同;导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压成正比。
【分析】 (1)原电路图中,定值电阻被短路,闭合开关后,电压表没有示数;
应将定值电阻电阻串联在电路中;
(2)闭合开关S前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处;
(3)要增大电阻两端的电压,根据串联分压规律分析;
(4)根据表中数据分析得出电流与电压的关系。
29.【答案】(1)U形管液面高度的变化
(2)与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大;电阻越大,电流通过导体产生的热量越多
(3)B;改变通过C容器内电阻丝的电流大小
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】 解:(1)根据转换法,电流通过导体产生的热量不易直接测量,由于透明容器中密封着等量的空气,电阻丝产生热量越多,空气吸收热量越多,温度升高越明显,体积膨胀越大,会使 U 形管中液面高度差越大,所以可通过 U 形管中液面的高度差来反映电流通过导体产生热量的多少。
(2)图甲中两电阻丝串联,通过它们的电流和通电时间相同,根据焦耳定律Q=I2Rt,电阻越大,产生的热量越多,已知RA<RB,所以B容器中电阻丝产生的热量多,对应的U形管中液面高度差大。通电一定时间后,观察发现与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大。经过大量实验可得到结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
(3)探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系时,应控制电阻和通电时间相同,改变电流大小。图乙中通过容器内电阻丝的电流与图甲中 A 容器内电阻丝电流情况不同,所以用图乙装置替换图甲中B密封容器进行实验。在C容器外部并联15Ω的电阻丝后,根据并联电路电流的规律,会使通过C 容器内电阻丝的电流与其他电阻丝电流不同,从而可以探究热量与电流大小的关系。
故答案为:(1)U形管中液面的高度差;(2)与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大;电阻越大,电流通过导体产生的热量越多;(3)B;改变通过C容器内电阻丝的电流大小。
【分析】(1)根据转换法,电流通过导体产生的热量不易直接测量,可通过 U 形管中液面的高度差来反映电流通过导体产生热量的多少。
(2)电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合串联电路电流的规律分析。
(3)分析乙装置电路连接,根据串联和并联电路电流的规律分析;根据Q=I2Rt和并联电路电压的规律及欧姆定律分析回答。
30.【答案】(1)电压表的示数为U1;保持滑片的位置不变;S和 S2
(2)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:(1)①只闭合开关S、S1,滑动变阻器、小灯泡L、定值电阻R0串联,电压表测L两端的电压,当小灯泡两端的电压等于额定电压时,小灯泡正常发光,故应调节滑动变阻器,使电压表的示数为U1;
②保持滑片的位置不变,只闭合开关S、S2,读出电压表的示数为U2。此时电路的连接方式不变,小灯泡仍正常发光,且小灯泡L与定值电阻R0两端的总电压为U2;
(2)根据串联电路的电流、电压规律和欧姆定律可得,
通过小灯泡L的电流:,
根据欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电阻:。
故答案为:(1)①电压表的示数为U1;②保持滑片的位置不变;S和S2;(2)。
【分析】 (1)①只闭合开关S、S1,滑动变阻器、小灯泡L、定值电阻R0串联,电压表测L两端的电压,当小灯泡两端的电压等于额定电压时,小灯泡正常发光;
②保持滑片的位置不变,只闭合开关S、S2,电路的连接方式不变,小灯泡仍正常发光,此时电压表测小灯泡L与定值电阻R0两端的总电压;
(2)根据串联电路的电流、电压规律和欧姆定律可得通过小灯泡L的电流,根据欧姆定律求小灯泡正常发光时的电阻。
31.【答案】(1)加热时间
(2)升高的温度
(3)
加热时间t/ min              
甲的温度T∥℃              
乙的温度T∠/℃              
(4)乙
(5)偏大
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】解:(1)选取两个相同规格的电加热器进行实验,为了保证相同时间放出的热量相同,实验中通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少,加热时间越长,吸收的热量越多;
(2)用相同规格的电加热器加热,加热相同质量的两种液体,则在相等时间内两种液体吸收的热量相等,然后通过比较升高的温度的方法来比较不同物质的吸热能力,升高温度越高的,其吸热能力越弱;
(3)用温度计测量液体吸收热量后升高的温度,用秒表记录加热时间,实验数据记录如下表:
加热时间t/ min              
甲的温度T∥℃              
乙的温度T∠/℃              
(4)用两个相同规格的电加热器给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,由图知,加热相同时间,乙升温慢,说明乙的比热容大,根据Q=cmΔt,质量相同的甲、乙两种液体,升高相同的温度,乙吸热多,冷却效果好,故应选择液体乙;
(5)由于酒精燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,酒精放出的热量没有被液体完全吸收,使Q吸小于Q放,计算出的液体比热容数值会比真实值偏大。
故答案为:(1)加热时间;(2)升高的温度;(3)
加热时间t/ min              
甲的温度T∥℃              
乙的温度T∠/℃              
; (4)乙;(5)偏大。
【分析】 (1)用相同规格的电加热器加热,保证保证相同时间放出的热量相同,然后通过加热时间的长短来比较吸热多少;
(2)当它们吸收相同的热量时,通过比较升高的温度来比较不同物质吸热能力的强弱;
(3)根据实验步骤和需要测量的物理量制作表格;
(4)根据Q=cmΔt,质量相同的两种液体,升高相同的温度,比热容大的物质吸热多,冷却效果好;
(5)从热量损失考虑。
32.【答案】解:当把 R1、R2分别接入电路中,等效电路如下图所示。
依据欧姆定律:,由 I1
依据串联电路的电压关系:
可知
依据公式:
可知R1>R2
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 答:图中两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,根据串联电路的特点结合欧姆定律知,电路中的总电阻;
则有;;
由于I1<I2。电压不变,则R0+R1>R0+R2;故R1>R2。
【分析】图中两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,根据串联电路的特点结合欧姆定律列出总电阻的表达式,据此分析。
33.【答案】(1)机械能
(2)1.944×106
(3)600;10
【知识点】科学探索;新材料的特点及应用;我国科技发展的成就
【解析】【解答】 解:(1)由题意可知,人形机器人行走过程中将电能转化为机械能;
(2)该款机器人充满电时,电池具有的总电能为
W=UIt=60V×9000×10-3A×3600s=1.944×106J;
(3)机器人将电能转化为机械能的效率为η=60%,机械功率为P机=360W,
此时驱动电机消耗电能的功率为:;
它的工作电流是:。
故答案为:(1)机械能;(2)1.944×106J;(3)600;10。
【分析】 (1)机器人行走时具有机械能,是由电能转化来的;
(2)利用公式W=UIt计算电池具有的总电能;
(3)根据转化效率计算驱动电机消耗电能的功率;利用功率推导公式计算机器人的工作电流。
34.【答案】(1)解:由图甲可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流;
用1000N的力击打压力应变片R时,由图乙可得压敏电阻R=30Ω;
根据欧姆定律和串联电路的特点知,电流。
答:当小亮用1000N的力击打压力应变片R时,电流表的示数是0.48A。
(2)解:在保证电路元件安全的情况下,电流最大为0.6A;
根据欧姆定律和串联电路的特点知,,根据乙图知,最大击打力为2000N;
答:在保证电路元件安全的情况下,该电路能测量的最大击打力是2000N。
(3) 解:为使该电路能测量3000N的击打力,R''=10Ω;如果电源电压不变,故可以增大定值电阻的大小;
根据欧姆定律和串联电路的特点知,。
答:为使该电路能测量3000N的击打力,将定值电阻增大为30Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】由图甲可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流;
(1)由图乙可得压敏电阻的阻值,再由串联电路的特点和欧姆定律计算得到此时电流的大小;
(2)根据电流表的量程,得到电路最大电流,根据欧姆定律和串联电路的特点计算R的大小,确定力的大小。
(3)当物重越大时,R越小,为保证电流不量程,需要增大R0的电阻或减小电源电压,据此解答。
35.【答案】(1)解:当三个开关都闭合时,小灯泡和定值电阻并联,滑动变阻器被短路;电流表测量干路的电流;等效电路如图:
当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于某点时,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路的电流;

(2)解:因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,
所以,电源的电压U=UL额=6V,
由P=UI可得,通过灯泡的电流:, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R的电流:IR=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A,
由欧姆定律可得定值电阻R的阻值:。
(3)解:当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于某点时,其电功率为P,并且恰好与此时小灯泡的电功率PL相等。根据P=UI知,电压和电流都相等,故电压为电源电压的一半,即3V;
根据知小灯泡正常发光的电阻为:,小灯泡的电功率为:。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)当三个开关都闭合时,小灯泡和定值电阻并联,电流表测量干路的电流;当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于某点时,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路的电流;据此画出等效电路;
(2)根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压与电源的电压相等可知电源的电压,根据P=UI可得通过灯泡的电流,再根据并联电路的电流的特点求出通过R的电流,利用欧姆定律求出定值电阻R的阻值;
(3)根据算出小灯泡L灯丝的电阻RL;其电功率为P,并且恰好与此时小灯泡的电功率PL相等。根据题意求出图乙中灯泡消耗的电功率,利用P=I2R求出电路中的电流。
1 / 1北京市西城区2025-2026学年第一学期九年级期末物理试题
1.(2026九上·西城期末)在国际单位制中,电能的单位是
A.安培(A) B.欧姆(Ω) C.焦耳(J) D.瓦特(W)
【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;电阻;电功及电功的实质;电功率
【解析】【解答】 解:在国际单位制中,电流的单位是安培(A),电阻的单位是欧姆(Ω),电能的单位是焦耳(J),功率的单位是瓦特(W)。故ABD错误,C正确。
故选:C。
【分析】 安培(A)是电流的单位,欧姆(Ω)是电阻的单位,焦耳(J)是功和能的单位,瓦特(W)是功率的单位。
2.(2026九上·西城期末)下列物品中,通常情况下属于导体的是
A.陶瓷盘子 B.金属勺子 C.木制筷子 D.塑料铲子
【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】 解:A、陶瓷盘子不容易导电,属于绝缘体;
B、金属勺子容易导电,属于导体;
C、木质筷子不容易导电,属于绝缘体;
D、塑料杯子不容易导电,属于绝缘体。
故选:B。
【分析】根据导体和绝缘体的定义进行判断:容易导电的物体是导体;不容易导电的物体是绝缘体。
3.(2026九上·西城期末)如图所示的四个用电器中,主要利用电流热效应工作的是
A.电熨斗 B.电视机 C.吸尘器 D.计算器
【答案】A
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】 解:A、电熨斗工作时主要把电能转化为内能,是利用了电流的热效应来工作的,故A符合题意;
BD、电视机、计算器工作时主要把电能转化为光能和声能,不是利用电流热效应工作的,故BD不符合题意;
C、吸尘器工作时,主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意。
故选:A。
【分析】 电流的热效应就是把电能转化为内能,可从能量转化的角度分析哪一用电器是利用了电流的热效应。
4.(2026九上·西城期末)如图所示,是汽油机工作过程中四个冲程的示意图,其中表示做功冲程的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】 解:A、进气门开启,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意;
B、两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;
C、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意;
D、排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意。
故选:B。
【分析】判断汽油机的四个冲程,先看进气门和排气门的关闭情况,进气门打开的是吸气冲程,排气门打开的是排气冲程,进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程;活塞上行为压缩冲程和排气冲程;活塞下行为吸气冲程和做功冲程。
5.(2026九上·西城期末)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是
A.接在一个插线板上的多个大功率用电器能同时使用
B.空气开关“跳闸”说明电路中一定发生了短路
C.空气开关应只安装在中性线(俗称零线)上
D.不能在高压输电线的附近玩耍
【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析;家庭电路电流过大的原因;安全用电原则
【解析】【解答】 解:A、在一个插线板上长时间同时使用多个大功率用电器,很容易造成电路电流过大,引发火灾,故A错误;
B、空气开关跳闸说明电路中的电流过大,这说明电路中可能发生了短路事故,也可能是用电器的总功率过大,故B错误;
C、电灯的开关接在零线上时,更换灯泡时易发生触电事故,因此接在火线上,故C错误;
D、不靠近高压带电体(室外、高压线、变压器旁),不接触低压带电体,因此不能在高压输电线的附近玩耍,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)多个大功率用电器同时使用一个插座,会使干路中的电流过大;
(2)导致电路中电流过大的原因:短路、用电器的总功率过大;
(3)为了安全,控制电灯的开关应安装在火线与灯之间;
(4)不靠近高压带电体(室外、高压线、变压器旁),不接触低压带电体。
6.(2026九上·西城期末)如图所示的实例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是
A.压缩空气
B.搓手取暖
C.给水加热
D.钻木取火
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】 解:A、压缩空气的过程中,克服空气阻力做功,将机械能转化为内能,是做功改变内能;
B、搓手取暖的过程中,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使手内能增加,温度升高,是做功改变内能;
C、给水加热,水吸收热量,是热传递改变内能;
D、钻木取火,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是做功改变内能;
C与ABD改变物体内能的方式不同,故A符合题意。
故选:C。
【分析】 改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,其中做功过程是能量的转化过程,是机械能和内能相互转化的过程;热传递是内能从高温转移到低温的过程,二者的本质不同。
7.(2026九上·西城期末)北京的冬天非常干燥,穿着化纤类衣服的人触碰金属门把手时,常会有“触电”的感觉。为了防止这种“触电”,可以手握金属钥匙去接触墙壁或金属等释放电荷。下列说法正确的是
A.人体带“静电”,是因为摩擦创造了电荷
B.若人体带了负电荷,是因为人体失去部分电子
C.若人体带负电荷,释放电荷时,电流的方向是从人体流向墙壁或金属
D.人体触碰金属门把手发生“触电”,是因为人体与门把手间有电荷做定向移动
【答案】D
【知识点】两种电荷;电流的方向
【解析】【解答】解:A、摩擦起电的本质是电荷的转移,不是创造电荷,化纤衣服与人体摩擦时,电子发生转移,使人体带电,并非创造了新的电荷,故A错误;
B、人体带负电荷,是因为得到了额外的电子,而不是失去电子,失去电子会带正电,故B错误;
C、电流的方向被定义为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反,当人体带负电时,负电荷(电子)从人体流向墙壁或金属,所以电流的方向是从墙壁或金属流向人体,故C错误;
D、人体触碰金属门把手发生“触电”,是因为人体与门把手之间存在电荷的定向移动,从而产生了瞬间电流,使人有电击感,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)摩擦起电的本质是电荷的转移,不是创造电荷。
(2)物体得到电子带负电,失去电子带正电。
(3)电流的方向被定义为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反。
(4)触电时有瞬间电流通过人体。
8.(2026九上·西城期末)在试管内装些水,用橡皮塞塞住管口,用酒精灯给试管中的水加热一段时间,橡皮塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是
A.橡皮塞被推出的过程中,管内水蒸气的内能增加
B.橡皮塞被推出,是由于管口“白气”对橡皮塞做功
C.酒精燃烧放出的热量全部被试管中的水吸收
D.酒精灯中酒精的质量减少,它的热值不变
【答案】D
【知识点】液化及液化放热;做功改变物体内能;燃料的热值
【解析】【解答】 解:AB、塞子被推出的过程中,是试管内水蒸气对橡皮塞做功,将内能转化为塞子增加的机械能,管内水蒸气的内能减小,而管口“白气”是水蒸气液化形成的,故AB错误;
C、酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收,有一部分损失掉了,故C错误;
D、燃料的热值仅与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)当水沸腾时产生大量的水蒸气,试管内的气体压强增大,就会将塞子冲出,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小,转化为塞子的机械能;
(2)酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收;
(3)(4)1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
9.(2026九上·西城期末)如图所示的电路中,将开关S闭合,规格不同的灯L1和L2均发光。下列说法正确的是
A.灯L1与灯L2的亮度一定相同
B.灯L1与灯L2的电功率一定相等
C.灯L1与灯L2两端的电压一定相等
D.通过灯L1与灯L2的电流一定相等
【答案】C
【知识点】电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】 解:AB、从电路图可以看出,电流从电源正极出发,分别经L1和L2回到电源负极,所以灯 L1和 L2是并联的。
亮度由实际功率决定,两灯规格不同,电阻未必相同,并联时电压相等,由可知实际功率不一定相等,亮度不一定相同,故AB错误。
C、并联电路的核心特点就是各支路两端电压相等,且等于电源电压,因此灯L1与灯L2两端的电压一定相等,故C正确。
D、电压相等但电阻未必相同,由欧姆定律可知,通过两灯的电流不一定相等,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)从电路图可以看出,灯 L1和 L2是并联的。亮度由实际功率决定,两灯规格不同,电阻未必相同,并联时电压相等,由可知实际功率不一定相等,亮度不一定相同。
(2)并联电路各支路两端电压相等,且等于电源电压。
(3)电压相等但电阻未必相同,由欧姆定律可知,通过两灯的电流不一定相等。
10.(2026九上·西城期末)关于温度、内能和热量,下列说法中正确的是
A.两杯水温度相同,它们的内能一定相同
B.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
C.冰在熔化过程中,内能增加而温度保持不变
D.刚烧开的水很烫,是因为此时水含有的热量较多
【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】 解:A、内能与物体的质量、温度、状态有关,两杯水温度相同,质量不一定相同,它们的内能不一定相同,故A错误;
B、物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是有物体对它做了功,故B错误;
C、当冰熔化成水的过程中,状态发生改变,虽然温度不变,但吸收热量,所以内能增加,故C正确;
D、热量是过程量,不能说含有,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)内能与物体的质量、温度、状态有关;
(2)改变物体内能的两种方式:做功和热传递,改变物体内能的两种方法是等效的;
(3)晶体熔化过程中,吸收热量,内能增加,但温度不变;
(4)在热传递过程中物体内能改变的多少叫热量,热量是一个过程量。
11.(2026九上·西城期末)小林随父母外出旅游度假入住酒店时,发现该酒店安装了智能家居系统。当发出语音“你好,小度,请开灯”,照明灯就会亮起;当发出语音“你好,小度,请拉开窗帘”,电动机就工作拉开窗帘。若只发出语音“请开灯”或者“请拉开窗帘”,房间内的控制系统并不响应。小林根据上述情况设计了下图所示的四个简化模拟电路图,其中符合要求的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 解:根据题意可知,当发出语音“你好,小度,请开灯”(相当于闭合开关),照明灯就会亮起;当发出语音“你好,小度,请拉开窗帘”(相当于闭合开关),电动机就工作拉开窗帘,说明照明灯和电动机能独立工作,是并联的;同时两条支路中均有一个开关单独控制;若只发出语音“请开灯”或者“请拉开窗帘”(相当于开关断开),房间内的控制系统并不响应,说明干路中还有一个开关控制整个电路,故B符合要求,ACD不符合要求。
故选:B。
【分析】 根据题意可知照明灯和电动机的工作关系及连接方式,以及各开关的作用和位置,从而得出符合要求的电路设计。
12.(2026九上·西城期末)在如图所示的家庭电路中,开关闭合后灯泡不亮,用测电笔分别接触a、b、c、d四处时,测电笔氖管均发光。则电路中的故障可能是
A.中性线某处断路 B.相线某处断路
C.灯泡断路 D.开关短路
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】解:开关闭合后发现灯泡不亮,用测电笔分别接触a、b、c、d四处时,测电笔氖管均发光,说明这四处直接或间接与火线接通,所以故障是进户零线断路,故A正确。
故选:A。
【分析】如果测电笔测试家庭电路中所有点时氖管都不发光,则可判断是进户火线断路了;如果电路闭合,但用电器不工作,测电笔测试火线和零线时氖管都发光,则可判断是进户零线断路了。
13.(2026九上·西城期末) 将标有“220V40W”的灯泡L1与标有“220V60W”的灯泡L2串联后接到220V的电路中,两灯的功率分别为P1和P2;若将L1和L2并联后接到220V的电路中,两灯的功率分别为P3和P4。若两灯丝的电阻值保持不变,则下列判断正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】 解:两灯泡的额定电压均为220V,若将L1和L2并联后接到220V的电路中,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,两灯的功率分别为P3=40W和P4=60W,
由可知,两灯泡额定电压相同,L1的额定功率小,电阻大,即R1>R2,
串联电路电流相等,由P=I2R可知,P1>P2,
由串联电路电压规律可知U1<220V,由可知,在灯丝电阻不变时,有P3>P1,
故有P4>P3>P1>P2,故C正确。
故选:C。
【分析】 两灯泡的额定电压相等,若将L1和L2并联后接到220V的电路中,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,可知 P3和P4的值,由可知,两灯泡额定电压相同,L1的额定功率小,电阻大,即R1>R2,由串联电路电流规律和P=I2R可知P1>P2,由串联电路电压规律可知U1<220V,由可知,在灯丝电阻不变时,有P3>P1,即可得到正确选项。
14.(2026九上·西城期末)小强要制作一个简易调光台灯,他准备了电压恒为3V的移动电源,规格为“2.5V0.3A”的小灯泡作为光源,一个阻值为1Ω的定值电阻作为保护电阻,四个最大阻值不同的机械式电位器,一个开关、导线若干。若已知小灯泡微亮时,其两端电压为0.5V,通过的电流为0.2A。为了在调节电位器旋钮过程中,小灯泡能从微亮逐渐变为正常发光,则小强应从以下四个电位器中挑选哪个串联在电路中最合适
A.0~5Ω B.0~12Ω C.0~50Ω D.0~100Ω
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 解:灯泡正常发光时,保护电阻两端电压U0=ILR0=0.3A×1Ω=0.3V,
电位器两端电压U2=U-UL-U0=3V-2.5V-0.3V=0.2V,
电位器接入电路的电阻,
小灯泡微亮时,其两端电压为0.5V,通过的电流为0.2A,
可知电位器两端电压U2'=U-UL-IR0=3V-0.5V-0.2A×1Ω=2.3V,
电位器接入电路的电阻,
由于电位器要求在0.67Ω~11.5Ω范围内调节,A电位器的最大电阻小于11.5Ω,不符合要求,B、C和D电位器的最大阻值大于11.5Ω,都符合要求,B电位器可利用部分大,调节更精细,更经济合算,C和D电位器无效部分较多,调节不精细且不经济合算,故B正确。
故选:B。
【分析】灯泡正常发光时,由欧姆定律得到保护电阻两端电压U0,同串联电路电压规律得到电位器两端电压U2,由欧姆定律得到电位器接入电路的电阻R2,小灯泡微亮时,其两端电压为0.5V,通过的电流为0.2A,由欧姆定律和串联电压规律得到电位器两端电压U2',由欧姆定律得到电位器接入电路的电阻R2',由于电位器要求在0.67Ω~11.5Ω范围内调节,所以0~12Ω的电位器最合适。
15.(2026九上·西城期末)如图所示,是小娟设计的一款炒菜机模型的简化电路图,它可以实现常温翻炒、大火翻炒、小火焖煮和大火焖煮四种工作模式,当电动机工作时,可以实现翻炒。电动机上标有“6V3W”的字样且通电后能正常工作,R1、R2为阻值相等的发热电阻,四种工作模式中电流表最大示数为1.5A。下列说法正确的是
A.开关S与1、2触点接触时,炒菜机为大火焖煮模式
B.炒菜机处于常温翻炒与大火焖煮模式时,电流表示数之比为2:1
C.炒菜机处于小火焖煮与大火焖煮模式时,电路的电功率之比为1:4
D.炒菜机处于大火焖煮模式时,该电路在 1min 内产生的热量为360J
【答案】C
【知识点】电功的计算;电功率的计算;焦耳定律的应用;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】解:①由电路图知,开关S接1和2时,R1、R2串联,电路电阻最大,电源电压一定,由可知,电路发热功率较小,炒菜机处于小火焖煮模式;
②开关S接2和3时,只有R1连入电路,电路电阻较小,电路发热功率较大,炒菜机处于大火焖煮模式;
③开关S接3和4时,R1与电动机并联,电动机工作,炒菜机处于大火翻炒模式;
④开关S接4和5时,只有电动机连入电路中,炒菜机处于常温翻炒模式;
由题知,电动机上标有“6V 3W”的字样且通电后能正常工作,所以电源电压U=UM=6V;
由P=UI可得,电动机正常工作电流:,
当炒菜机处于大火翻炒模式时,电流表示数最大,即:I=I1+IM=1.5A,则通过R1的电流I1=I-IM=1.5A-0.5A=1A,
由欧姆定律可得:。
A、开关S与1、2触点接触时,炒菜机为小火焖煮模式,故A错误;
B、常温翻炒时,只有电动机工作,电流表示数为0.5A,大火焖煮模式时,只有R1连入电路,电流表示数等于通过R1的电流,为1A,电流表示数之比为0.5A:1A=1:2,故B错误;
C、小火焖煮时,电路的电功率,大火焖煮时,电路的电功率,电路的电功率之比为0.5W:6W=1:12,故C错误;
D、大火焖煮模式时,该电路在1min内产生的热量Q=W'=P't=6W×1×60s=360J,故D正确。
故选:D。
【分析】 根据电路分析开关S接1和2时、接2和3时、接3和4时、接4和5时,电路的连接情况,根据判断炒菜机的工作状态;
根据电动机通电后能正常发光判断电源电压,根据P=UI计算电动机正常工作的电流,由电路中最大电流,根据电路特点计算通过R1的电流,根据计算R1、R2的阻值。
由各种模式的电路连接,根据欧姆定律、电功率和电热计算公式分析判断各选项是否正确。
16.(2026九上·西城期末)下列说法中正确的是
A.燃料的热值越大,它完全燃烧时放出的热量越多
B.在一定条件下,不同形式的能量可以相互转化
C.热机效率越高,燃料完全燃烧放出热量越多
D.通常蒸汽机的效率比内燃机的效率低
【答案】B,D
【知识点】燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】 解:A.热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时所释放的热量,由Q放=mq可知,燃料燃烧放出的热量不仅与燃料的热值有关,还与燃料的质量有关,因此热值大的燃料并不一定放出的热量多,还要看燃料质量,故A错误;
B.在一定条件下,不同形式的能量可以相互转化,这是能量守恒定律的基本内容之一,能量可以在不同形式之间转化,例如机械能转化为电能、化学能转化为内能等,故B正确;
C.热机效率是指热机将燃料燃烧释放的热量转化为有用功的比例,热机效率高表示转化效率高,但不表示放出热量多,放出热量仍由燃料热值和质量决定,故C错误;
D.蒸汽机由于工作温度较低、能量损失较大,其效率通常低于内燃机,故D正确。
故选:BD。
【分析】 (1)热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时所释放的热量,由Q放=mq可知,燃料燃烧放出的热量不仅与燃料的热值有关,还与燃料的质量有关;
(2)在一定条件下,不同形式的能量可以相互转化;
(3)热机效率是指热机将燃料燃烧释放的热量转化为有用功的比例,热机效率高表示转化效率高;
(4)蒸汽机由于工作温度较低、能量损失较大,其效率通常低于内燃机。
17.(2026九上·西城期末)如图所示是小丽做的四个实验,下列说法中正确的是
A.将两个铅柱紧压在一起,下面挂20kg的重物都不能拉开,这说明分子之间存在引力
B.推倒第一块小木板会产生连锁反应,使最后的大木板被推倒,由此说明能量不守恒
C.抽掉玻璃板,两瓶气体逐渐混合,颜色变得均匀,这是由于气体分子在重力作用下运动
D.简易汽轮机的扇叶能转动起来,是由于易拉罐中的水被加热,喷出的蒸汽对扇叶做功
【答案】A,D
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒定律;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】 解:A.将两个铅柱紧压在一起,下面挂20kg的重物都不能拉开,这说明分子之间存在引力,故A正确;
B.推倒第一块小木板会产生连锁反应,前一块木板的动能传递给后一块,使后一块获得动能继续运动,直至最后的大木板被推倒,这个实验体现的是“机械能的传递”,并非“能量不守恒”,故B错误;
C.抽掉玻璃板,两瓶气体逐渐混合,颜色变得均匀,这是扩散现象,扩散现象的本质是分子在不停地做无规则运动,与重力无关,故C错误;
D.简易汽轮机的扇叶能转动起来,是由于易拉罐中的水被加热后,喷出的蒸汽对扇叶做功,水蒸气的内能转化为扇叶的机械能,故D正确。
故选:AD。
【分析】 (1)分子之间存在相互作用的引力和斥力,当物体被拉伸时,表现为引力;
(2)“能量守恒”是指能量不会凭空产生或消失,只会从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到其他物体,总量保持不变,所有能量转化的过程都遵循能量守恒定律;
(3)扩散现象说明,分子在不停地做无规则运动;
(4)易拉罐中的水被加热后,喷出的蒸汽对扇叶做功,水蒸气的内能转化为扇叶的机械能,简易汽轮机的扇叶转动起来。
18.(2026九上·西城期末)下列说法中正确的是
A.电路两端有电压,电路中可能没有电流
B.导体电阻的大小与通过该导体的电流大小无关
C.电阻丝的实际功率越大,电流通过它做功就越快
D.额定功率相同的两个用电器,工作相同时间所消耗的电能相同
【答案】A,B,C
【知识点】电流的形成;电阻;电功率
【解析】【解答】解:A.电路中有持续电流的条件是:电路两端有电压,且电路是闭合的。当电路两端有电压,但电路处于断开状态时,电路中就没有电流,所以电路两端有电压,电路中可能没有电流,故A正确;
B.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过该导体的电流大小以及导体两端的电压大小无关,故B正确;
C.电功率是表示电流做功快慢的物理量,计算公式为,电阻丝的实际功率越大,意味着在单位时间内电流通过它所做的功越多,即电流通过它做功就越快,故C正确;
D.额定功率相同的两个用电器,若它们都在额定电压下工作,则实际功率等于额定功率,由W=Pt可知,工作相同时间所消耗的电能相同;但如果它们实际工作时的电压不同,实际功率就不同,那么工作相同时间所消耗的电能也不同,故D错误。
故选:ABC。
【分析】 (1)电路中有持续电流的条件是:电路两端有电压,且电路是闭合的;
(2)导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过该导体的电流大小以及导体两端的电压大小无关;
(3)电功率是表示电流做功快慢的物理量,电阻丝的实际功率越大,意味着在单位时间内电流通过它所做的功越多,即电流通过它做功就越快;
(4)额定功率相同的两个用电器,若在额定电压下工作,则实际功率等于额定功率,如果它们实际工作时的电压不同,实际功率就不同,根据W=Pt比较用电器工作相同时间所消耗的电能。
19.(2026九上·西城期末)在两个相同的烧杯中分别装有质量相同的两种液体 A、B,用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B,电加热器的额定功率.P 甲> Pz,它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失,下列说法中正确的是
A.相同时间内,液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量
B.相同时间内,甲电加热器消耗的电能比乙电加热器少
C.电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值
D.液体A的比热容大于液体B的比热容
【答案】C,D
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】 解:AB.额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B,它们均正常工作,则电加热器的实际功率等于额定功率;在加热过程中不计热量损失,A、B液体吸收的热量等于电加热器消耗的电能,由Q吸=W=Pt,P甲>P乙可知,在相同的时间内,甲电加热器消耗的电能比乙电加热器消耗的电能多,甲电加热器放出的热量比乙电加热器放出的热量多,因此液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量,即Q吸A>Q吸B,故AB错误;
C.甲、乙两个电加热器额定电压相同,额定功率P甲>P乙,由公式可得,当电压相同时,功率P越大,电阻R越小,因为P甲>P乙,所以R甲<R乙,即电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值,故C正确;
D.在相同的时间内,液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量,即Q吸A>Q吸B,两种液体A、B质量相同mA=mB,由图像可知,在液体A、B沸腾之前,相同时间内液体A、B升高的温度ΔtA<ΔtB,由可知,cA>cB,所以液体A的比热容大于液体B的比热容,故D正确。
故选:CD。
【分析】 (1)额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B,它们均正常工作,则电加热器的实际功率等于额定功率;已知P甲>P乙,根据W=Pt比较在相同的时间内,甲、乙电加热器消耗的电能多少;
(2)在加热过程中不计热量损失,A、B液体吸收的热量等于电加热器消耗的电能,电加热器额定功率越大,消耗的电能越多,液体吸收的热量就越多,由此进行分析;
(3)甲、乙两个电加热器额定电压相同,由公式可得,当电压相同时,功率P越大,电阻R越小,由此分析电加热器甲、乙的电阻丝阻值大小;
(4)由图可知,在A、B液体沸腾之前,相同的时间内,A、B液体升高的温度ΔtA<ΔtB,由可比较液体A、B的比热容大小。
20.(2026九上·西城期末)如图甲所示电路中,电源两端的电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端的过程中,电流表的示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。当滑动变阻器的滑片 P在最左端时,小灯泡恰好正常发光。下列说法中正确的是
A.定值电阻R0的阻值为10Ω B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.小灯泡的电功率变化量为0.9W D.电路的总电功率变化量为3W
【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】 解:由电路图可知,闭合开关S,滑动变阻器、小灯泡L、定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R0两端的电压,电压表V2测L与R0的总电压。根据串联电路的电压规律可知,电压表V2的示数总大于电压表V1的示数,所以电流表示数与电压表V1的示数关系图像为图乙中的直线,电流表示数与电压表V2的示数关系图像为图乙中的曲线。
A、根据图像数据和欧姆定律可得,定值电阻R0的阻值:,故A正确;
B、滑动变阻器的滑片在最左端时,它接入电路的阻值为零,电路中的电流最大为I大=0.6A,
此时电压表V2测电源电压,由图乙可知,电源电压为U=10V;
滑动变阻器的滑片在最右端时,它接入电路的阻值最大,电路中的电流最小为I小=0.3A,
根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值:,故B正确;
C、根据串联电路的电压规律可知,灯泡两端的最小和最大电压分别为
UL小=U2小-U1小=4V-3V=1V,UL大=U2大-U1大=10V-6V=4V,
则小灯泡的电功率变化量:ΔPL=UL大I大-UL小I小=4V×0.6A-1V×0.3A=2.1W,故C错误;
D、电路的总电功率变化量:ΔP=UΔI=10V×(0.6A-0.3A)=3W,故D正确。
故选:ABD。
【分析】 由电路图可知,闭合开关S,滑动变阻器、小灯泡L、定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R0两端的电压,电压表V2测L与R0的总电压。根据串联电路的电压规律判断电流表示数与两电压表示数关系对应的图像。
(1)根据图像数据和欧姆定律求定值电阻R0的阻值;
(2)滑动变阻器的滑片在最左端时,它接入电路的阻值为零,电路中的电流最大,根据电压表V2的示数可知电源电压;滑动变阻器的滑片在最右端时,它接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,根据串联电路的电压规律和欧姆定律求滑动变阻器的最大阻值;
(3)根据串联电路的电压规律可知灯泡两端的最小和最大电压,根据P=UI求小灯泡的电功率变化量;
(4)根据P=UI求电路的总电功率变化量。
21.(2026九上·西城期末)
(1)图甲所示的电阻箱的示数为   Ω。
(2)小华家12月的月初、月末电能表示数图乙所示,若每度电的费用是0.5元,则他家12月的电费为   元。
(3)请将图丙中的电灯和开关接入家庭电路中   。
【答案】(1)3958
(2)80.05
(3)
【知识点】变阻器及其应用;电能表参数的理解;家庭电路的组成
【解析】【解答】 解:(1)由图甲知,电阻箱的示数为R=3×1000Ω+9×100Ω+5×10Ω+8×1Ω=3958Ω;
(2)小华家12月份共用电:369.42kW h-209.32kW h=160.1kW h,即160.1度;这个月电费是160.1度×0.5元/度=80.05元。
(3)电灯和开关接入家庭电路中,如图所示:
故答案为:(1)3958;(2)80.05;(3)。
【分析】 (1)电阻箱的读数方法是,将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数,然后数值加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值;
(2)本周一中午、上周一中午的电能表示数之差即为本周该同学家消耗的电能,知道电价,可求应交的电费;
(3)家庭电路中,火线电流先通过开关,再进入灯泡,最后回到零线。
22.(2026九上·西城期末)请根据如图所示的实验,回答下列问题:
(1)在图甲所示的实验中,把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计的示数。然后使玻璃板水平接触水面,稍用力向上拉玻璃板,测力计示数会   (选填“变大”或“变小”),这是由于 。   
(2)在图乙所示的实验中,红墨水在热水中比在冷水中扩散得更快,这说明   。
【答案】(1)变大;玻璃分子和水分子间存在引力
(2)分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】解:(1)由于分子间存在相互作用的引力,所以稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数会变大;
(2)红墨水在热水中比在冷水中扩散得更快,是因为分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
故答案为:(1)变大;分子间存在相互作用的引力;(2)分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
【分析】(1)分子之间存在着相互作用的引力和斥力;
(2)温度越高,分子热运动越剧烈。
23.(2026九上·西城期末)如图所示,为一身高测量仪的电路图,当方框A中为   ,方框B中为   时,被测人身高变高时电表的示数增大。(选填“电流表”、“电压表”或“定值电阻”)
【答案】电压表;定值电阻
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解:由图可知,A处元件与滑动变阻器并联,应为电压表或定值电阻;B处元件串联在电路中,应为电流表或定值电阻。
若A处为定值电阻、B处为电流表,当被测人身高变高时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的电流变小,即电表的示数减小,不符合题意;
若A处为电压表、B处为定值电阻,当被测人身高变高时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,其两端电压增大,即电压表的示数增大,同时若滑动变阻器接入电路的阻值过小时,可以避免电路中的电流过大而损坏电路,故A中为电压表,B中为定值电阻。
故答案为:电压表;定值电阻。
【分析】 根据电流表和电压表的连接方式判断A处元件类型;为防止电路中的电流过大,B处应串联一个保护电阻。
24.(2026九上·西城期末)在烧杯中加入盐水,将锌片和铜片部分浸入盐水中,制成一个自制电池。用电压表测量该自制电池的电压,如图所示。该电池的负极是   (选填“锌片”或“铜片”)。若将两个相同的该款自制电池串联后,用电压表测量两端电压,电压表的示数会   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】锌片;变大
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电压表的连接
【解析】【解答】 解:在盐水电池中,较活泼的金属(锌)容易失去电子成为负极,较不活泼的金属(铜)成为正极。电压表正向偏转说明:电压表正接线柱接的是正极(铜片),负接线柱接的是负极(锌片);
串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,若将两个相同的该款自制电池串联后,用电压表测量两端电压,电压表的示数会变大。
故答案为:锌片;变大。
【分析】 根据“电流必须从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出”判断电池的正极。串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
25.(2026九上·西城期末)如图所示电路中,闭合开关后小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热,发现小灯泡会变暗。请你根据该实验现象,提出一个可探究的科学问题:   
【答案】导体的电阻大小与它的温度是否有关
【知识点】电阻;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】解:灯丝材料、长度和横截面积不变,用酒精灯给灯丝加热,发现小灯泡会变暗,说明电路中的电流变小、灯丝的电阻变大,据此可知,该实验可探究的科学问题是导体的电阻与温度是否有关。
故答案为:导体的电阻与温度是否有关。
【分析】 根据导体电阻的影响因素和实验现象得出结论。
26.(2026九上·西城期末)实验桌上备有如图所示的实验器材,其中四根电阻丝的长度、横截面积和材料标注如图,请回答下列问题:
(1)探究导体电阻大小跟导体横截面积是否有关,应选用1号和   号电阻丝。
(2)将3、4号电阻丝分别接入电路中,接入   号电阻丝时电流表的示数较大。
【答案】(1)3
(2)4
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 解:(1)要探究导体电阻大小跟导体横截面积是否有关,需要控制导体的长度和材料相同,而横截面积不同,所以应选用1号和3号电阻丝;
(2)将3、4号电阻丝分别接入电路,两电阻丝的材料、横截面积相同,长度不同,3号电阻丝的长度长,当材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大,接入3号电阻丝时电流表的示数小,接入4号电阻丝时电流表的示数较大。
故答案为:(1)3;(2)4。
【分析】 (1)影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积以及温度,根据控制变量法的要求,并结合实验目的或实验现象分析答题;
(2)当材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大。
27.(2026九上·西城期末)如图甲所示,是小慧连接的探究“并联电路中电流关系”实物电路。
(1)请你根据实物电路画出对应的电路图   。
(2)闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示,则通过小灯泡L1的电流为   A,通过小灯泡L2的电流为   A。
【答案】(1)
(2)0.2;0.3
【知识点】根据实物图画电路图;探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】 解:(1)原图中,两灯并联,电流表A2测干路的电流,电流表A1测L2的电流,开关控制整个电路,根据实物图画出对应的电路图,如下所示:
(2)闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示,电流表都选用小量程,分度值为0.02A,则电流表A1和A2的示数分别为0.3A和0.5A,由并联电路电流的规律,通过小灯泡L1的电流为I1=0.5A-0.3A=0.2A;
通过小灯泡L2的电流为0.3A。
故答案为:(1) ;(2)0.2;0.3。
【分析】 (1)分析原实物图两灯的连接及电流表测量的对象,根据实物图画出对应的电路图;
(2)根据电流表都选用小量程确定分度值得出电流表A1和A2的示数,得出L2的电流,由并联电路电流的规律得出通过小灯泡L1的电流。
28.(2026九上·西城期末)小亮和小乐做探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”的实验。
(1)小亮连接的实物电路如图所示,小乐指出小亮连接的电路有一处错误,若闭合开关S,则电路中   表会无示数。请你在错接的导线上画“×”,然后用笔画线代替导线,画出正确接线   。
(2)小亮改正了电路的错误连接后,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到   端(选填“A”或“B”)。
(3)实验过程中,若要增大电阻R 两端的电压,应将   。
(4)小亮经多次实验得到如下表所示的实验数据,通过分析发现通过导体的电流与导体两端电压的比值   ,由此可得出实验结论:   。
U/V 0.5 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
I/A 0.10 0.16 0.24 0.32 0.40 0.48
【答案】(1)电压;
(2)A
(3)滑片P应向B端移动
(4)相同;当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压成正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:(1)原电路图中,定值电阻被短路,闭合开关后,电压表没有示数;
应将连接开关与定值电阻的导线连接定值电阻的左端接线柱,电路图如图所示:
(2)闭合开关S前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即A端;
(3)根据串联电路的分压规律,若要增大电阻两端的电压,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,从而减小滑动变阻器分得的电压,则由图甲可知滑片P应向B端移动;
(4)由表中数据可知,当定值电阻两端电压增大为原来的几倍,通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍,,电压与电流的比值时正比,故分析数据后可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为:(1)电压;; (2)A;(3)滑片P应向B端移动;(4)相同;导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压成正比。
【分析】 (1)原电路图中,定值电阻被短路,闭合开关后,电压表没有示数;
应将定值电阻电阻串联在电路中;
(2)闭合开关S前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处;
(3)要增大电阻两端的电压,根据串联分压规律分析;
(4)根据表中数据分析得出电流与电压的关系。
29.(2026九上·西城期末)小萱想探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关。她连接了如图甲所示的电路。在图甲、乙中有A、B、C三个相同的透明容器,其中密封着等量的空气,三个容器中都有一根电阻丝,电阻丝的阻值分别为5Ω、10Ω和5Ω。在C容器外部有一根15Ω的电阻丝和透明容器内5Ω的电阻丝并联。
(1)此实验通过   反映电流通过导体产生热量的多少。
(2)小萱利用图甲所示电路进行实验,通电一定时间后,观察发现   。经过大量实验可得到结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,   。
(3)若想探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关,可以用图乙的装置替换图甲中   (选填“A”或“B”)密封容器进行实验。实验时,在C容器外部并联15Ω的电阻丝的作用是   。
【答案】(1)U形管液面高度的变化
(2)与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大;电阻越大,电流通过导体产生的热量越多
(3)B;改变通过C容器内电阻丝的电流大小
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】 解:(1)根据转换法,电流通过导体产生的热量不易直接测量,由于透明容器中密封着等量的空气,电阻丝产生热量越多,空气吸收热量越多,温度升高越明显,体积膨胀越大,会使 U 形管中液面高度差越大,所以可通过 U 形管中液面的高度差来反映电流通过导体产生热量的多少。
(2)图甲中两电阻丝串联,通过它们的电流和通电时间相同,根据焦耳定律Q=I2Rt,电阻越大,产生的热量越多,已知RA<RB,所以B容器中电阻丝产生的热量多,对应的U形管中液面高度差大。通电一定时间后,观察发现与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大。经过大量实验可得到结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
(3)探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系时,应控制电阻和通电时间相同,改变电流大小。图乙中通过容器内电阻丝的电流与图甲中 A 容器内电阻丝电流情况不同,所以用图乙装置替换图甲中B密封容器进行实验。在C容器外部并联15Ω的电阻丝后,根据并联电路电流的规律,会使通过C 容器内电阻丝的电流与其他电阻丝电流不同,从而可以探究热量与电流大小的关系。
故答案为:(1)U形管中液面的高度差;(2)与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大;电阻越大,电流通过导体产生的热量越多;(3)B;改变通过C容器内电阻丝的电流大小。
【分析】(1)根据转换法,电流通过导体产生的热量不易直接测量,可通过 U 形管中液面的高度差来反映电流通过导体产生热量的多少。
(2)电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合串联电路电流的规律分析。
(3)分析乙装置电路连接,根据串联和并联电路电流的规律分析;根据Q=I2Rt和并联电路电压的规律及欧姆定律分析回答。
30.(2026九上·西城期末)小京想测量一只额定电压为U1的小灯泡正常发光时的电阻,但发现实验桌上没有电流表。于是他利用已有的器材,及阻值为R0的定值电阻,设计了如图所示的电路。
(1)请补充主要实验步骤;
①按电路图连接电路,只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使   ;
②   (选填“向右调节滑片”“向左调节滑片”或“保持滑片的位置不变”),只闭合开关   ,读出电压表的示数为U2。
(2)请用U1、U2和R0表示小灯泡正常发光时的电阻    
【答案】(1)电压表的示数为U1;保持滑片的位置不变;S和 S2
(2)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:(1)①只闭合开关S、S1,滑动变阻器、小灯泡L、定值电阻R0串联,电压表测L两端的电压,当小灯泡两端的电压等于额定电压时,小灯泡正常发光,故应调节滑动变阻器,使电压表的示数为U1;
②保持滑片的位置不变,只闭合开关S、S2,读出电压表的示数为U2。此时电路的连接方式不变,小灯泡仍正常发光,且小灯泡L与定值电阻R0两端的总电压为U2;
(2)根据串联电路的电流、电压规律和欧姆定律可得,
通过小灯泡L的电流:,
根据欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电阻:。
故答案为:(1)①电压表的示数为U1;②保持滑片的位置不变;S和S2;(2)。
【分析】 (1)①只闭合开关S、S1,滑动变阻器、小灯泡L、定值电阻R0串联,电压表测L两端的电压,当小灯泡两端的电压等于额定电压时,小灯泡正常发光;
②保持滑片的位置不变,只闭合开关S、S2,电路的连接方式不变,小灯泡仍正常发光,此时电压表测小灯泡L与定值电阻R0两端的总电压;
(2)根据串联电路的电流、电压规律和欧姆定律可得通过小灯泡L的电流,根据欧姆定律求小灯泡正常发光时的电阻。
31.(2026九上·西城期末)小明利用如图所示装置做“比较不同物质吸热的情况”的实验。
(1)用两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较   (选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较物质吸收热量的多少。
(2)将质量相等的甲、乙两种液体分别倒入烧杯中,用相同规格的电加热器加热,当它们吸收相同热量时,通过比较   (选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较不同物质吸热能力的强弱。
(3)请你画出该实验的数据记录表   。
(4)根据实验测量的数据绘制出甲、乙两种液体的温度随时间变化图像如丙图所示。若已知在甲、乙两种液体中有一种适合作为汽车冷却剂,你通过分析图像可知:液体   (选填“甲”或“乙”)可以作为汽车冷却剂。
(5)小明认为该实验中的电加热器可以换为酒精灯,然后测量实验中燃烧掉的酒精质量并查出酒精的热值,就能计算出两种液体吸收的热量,进而计算出两种液体的比热容。若按照他的想法进行实验,计算出的液体比热容数值会比真实值   (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)加热时间
(2)升高的温度
(3)
加热时间t/ min              
甲的温度T∥℃              
乙的温度T∠/℃              
(4)乙
(5)偏大
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】解:(1)选取两个相同规格的电加热器进行实验,为了保证相同时间放出的热量相同,实验中通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少,加热时间越长,吸收的热量越多;
(2)用相同规格的电加热器加热,加热相同质量的两种液体,则在相等时间内两种液体吸收的热量相等,然后通过比较升高的温度的方法来比较不同物质的吸热能力,升高温度越高的,其吸热能力越弱;
(3)用温度计测量液体吸收热量后升高的温度,用秒表记录加热时间,实验数据记录如下表:
加热时间t/ min              
甲的温度T∥℃              
乙的温度T∠/℃              
(4)用两个相同规格的电加热器给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,由图知,加热相同时间,乙升温慢,说明乙的比热容大,根据Q=cmΔt,质量相同的甲、乙两种液体,升高相同的温度,乙吸热多,冷却效果好,故应选择液体乙;
(5)由于酒精燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,酒精放出的热量没有被液体完全吸收,使Q吸小于Q放,计算出的液体比热容数值会比真实值偏大。
故答案为:(1)加热时间;(2)升高的温度;(3)
加热时间t/ min              
甲的温度T∥℃              
乙的温度T∠/℃              
; (4)乙;(5)偏大。
【分析】 (1)用相同规格的电加热器加热,保证保证相同时间放出的热量相同,然后通过加热时间的长短来比较吸热多少;
(2)当它们吸收相同的热量时,通过比较升高的温度来比较不同物质吸热能力的强弱;
(3)根据实验步骤和需要测量的物理量制作表格;
(4)根据Q=cmΔt,质量相同的两种液体,升高相同的温度,比热容大的物质吸热多,冷却效果好;
(5)从热量损失考虑。
32.(2026九上·西城期末)小蕾连接了如图所示的电路,电源两端电压U保持不变,R0为定值电阻,闭合开关S,读出并记录电流表的示数I1。断开开关S,将定值电阻R1更换为不同阻值的定值电阻R2,再次闭合开关S,读出并记录电流表的示数I2,小蕾发现I1<I2.请你画等效电路图丙利用所学知识分析说明电阻R1和电阻R2的大小关系。
【答案】解:当把 R1、R2分别接入电路中,等效电路如下图所示。
依据欧姆定律:,由 I1
依据串联电路的电压关系:
可知
依据公式:
可知R1>R2
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 答:图中两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,根据串联电路的特点结合欧姆定律知,电路中的总电阻;
则有;;
由于I1<I2。电压不变,则R0+R1>R0+R2;故R1>R2。
【分析】图中两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,根据串联电路的特点结合欧姆定律列出总电阻的表达式,据此分析。
33.(2026九上·西城期末)请阅读《人形机器人》并回答。
人形机器人
2025年8月8日至12日,世界机器人大会于北京举办,此次大会汇聚全球超200家企业的1500多件展品,其中人形机器人整机企业有50家参展,为同类展会之最。
如图所示为一款国产人形机器人,其身高1.32m,折叠后仅0.69m,它的质量(含电池)为36kg,电池容量为9000mAh,额定电压为60V。该款机器人采用中空关节走线技术,避免了外置线缆的杂乱感,设计兼顾结构稳定性和便携性;它拥有23个关节,手指灵巧、膝关节强健,每个动作都模拟人类自然姿态。它的驱动电机将电能转化为机械能的效率为60%,使它最快行走速度为2m/s。它的外壳使用PEEK材料,具有耐高温、耐化学药品腐蚀等能力。它还搭载了高算力模组,配合深度相机与3D激光雷达,实现360°环境感知,能精准识别障碍物、规划路径,并分辨家庭成员面部表情。它具备语音交互功能,结合麦克风阵列与降噪技术,语音交互流畅。
在不远的未来,人形机器人将在家庭生活辅助、工业生产协同、公共服务拓展、危险区域救援等领域给我们的生产生活带来更多便利。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)人形机器人行走过程中将电能转化为   。
(2)该款机器人充满电时,电池具有的总电能为    J。
(3)若该机器人以最大速度做匀速直线运动时,它的机械功率为 360W,此时驱动电机消耗电能的功率为   W,它的工作电流是   A。
【答案】(1)机械能
(2)1.944×106
(3)600;10
【知识点】科学探索;新材料的特点及应用;我国科技发展的成就
【解析】【解答】 解:(1)由题意可知,人形机器人行走过程中将电能转化为机械能;
(2)该款机器人充满电时,电池具有的总电能为
W=UIt=60V×9000×10-3A×3600s=1.944×106J;
(3)机器人将电能转化为机械能的效率为η=60%,机械功率为P机=360W,
此时驱动电机消耗电能的功率为:;
它的工作电流是:。
故答案为:(1)机械能;(2)1.944×106J;(3)600;10。
【分析】 (1)机器人行走时具有机械能,是由电能转化来的;
(2)利用公式W=UIt计算电池具有的总电能;
(3)根据转化效率计算驱动电机消耗电能的功率;利用功率推导公式计算机器人的工作电流。
34.(2026九上·西城期末)如图甲所示,是小亮为测量击打力而设计的简易模拟电路图,闭合开关S,当击打压力应变片 R 时,可以通过电流表的示数来反映击打力的大小。已知电源两端电压为 24V且保持不变,定值电阻R0的阻值为20Ω,电流表的量程为0~0.6A,压力应变片R的电阻值与击打力 F的关系如图乙所示。求:
(1)当小亮用1000N的力击打压力应变片R时,电流表的示数。
(2)在保证电路元件安全的情况下,该电路能测量的最大击打力。
(3)为使该电路能测量3000N的击打力,需要对小亮的设计进行改进。在不改变电路连接方式、电流表的量程及压力应变片R的情况下,请你通过计算提出一种合理的改进建议。
【答案】(1)解:由图甲可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流;
用1000N的力击打压力应变片R时,由图乙可得压敏电阻R=30Ω;
根据欧姆定律和串联电路的特点知,电流。
答:当小亮用1000N的力击打压力应变片R时,电流表的示数是0.48A。
(2)解:在保证电路元件安全的情况下,电流最大为0.6A;
根据欧姆定律和串联电路的特点知,,根据乙图知,最大击打力为2000N;
答:在保证电路元件安全的情况下,该电路能测量的最大击打力是2000N。
(3) 解:为使该电路能测量3000N的击打力,R''=10Ω;如果电源电压不变,故可以增大定值电阻的大小;
根据欧姆定律和串联电路的特点知,。
答:为使该电路能测量3000N的击打力,将定值电阻增大为30Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】由图甲可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流;
(1)由图乙可得压敏电阻的阻值,再由串联电路的特点和欧姆定律计算得到此时电流的大小;
(2)根据电流表的量程,得到电路最大电流,根据欧姆定律和串联电路的特点计算R的大小,确定力的大小。
(3)当物重越大时,R越小,为保证电流不量程,需要增大R0的电阻或减小电源电压,据此解答。
35.(2026九上·西城期末)如图所示的实物电路中,电源两端电压U保持不变,小灯泡L标有“6V3W”字样,且灯丝电阻不变。当三个开关都闭合时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.8A;当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于某点时,其电功率为P,并且恰好与此时小灯泡的电功率PL相等。
(1)请画出相关的等效电路图。
(2)求定值电阻R的阻值。
(3)求小灯泡的电功率PL。
【答案】(1)解:当三个开关都闭合时,小灯泡和定值电阻并联,滑动变阻器被短路;电流表测量干路的电流;等效电路如图:
当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于某点时,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路的电流;

(2)解:因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,
所以,电源的电压U=UL额=6V,
由P=UI可得,通过灯泡的电流:, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R的电流:IR=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A,
由欧姆定律可得定值电阻R的阻值:。
(3)解:当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于某点时,其电功率为P,并且恰好与此时小灯泡的电功率PL相等。根据P=UI知,电压和电流都相等,故电压为电源电压的一半,即3V;
根据知小灯泡正常发光的电阻为:,小灯泡的电功率为:。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)当三个开关都闭合时,小灯泡和定值电阻并联,电流表测量干路的电流;当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于某点时,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路的电流;据此画出等效电路;
(2)根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压与电源的电压相等可知电源的电压,根据P=UI可得通过灯泡的电流,再根据并联电路的电流的特点求出通过R的电流,利用欧姆定律求出定值电阻R的阻值;
(3)根据算出小灯泡L灯丝的电阻RL;其电功率为P,并且恰好与此时小灯泡的电功率PL相等。根据题意求出图乙中灯泡消耗的电功率,利用P=I2R求出电路中的电流。
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